Установка для моделирования воздейст-вия льда ha гидротехнические сооруже-ния

Номер патента: 817131

Авторы: Вершинин, Упоров, Черушев

ZIP архив

Текст

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик111817131 б 1) Дополнительное к авт. св 22) Заявле присоедин 70879 (21) 2845197/29-1 л ем заявки М 02 В 1/02 02 В 15/О осударственный комите СССР по делам изобретений и открытийПриорите Опублико но 3003,81.Бюллетень Мата опубликования описания 30 2) Авторыизобретени Р Р Х;,у , "-" - ф ".:ЙЛ 1 т ва"М"К,ь а С.А.Вершинин, А.В,Упор А.Г.Черуш Московский ордена Трудо инженерно-строительный и 1) Заявитель го Красного Знам титут им. В.В,КУ 54)УСТАНОВКА ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЛЬДАНА ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ е неусло- урным Изобретение относится к гидроди-. намическим испытаниям, а именно. к устройствам для моделирования воздействия льда на гидротехнические сооружения,Известна установка для моделирования воздействия льда на гидросооружения, включающая емкость с во дой и ледяное поле, образуемое в результате охлаждения воды в зимний период 11.Недостатком известной установки является то, что получение льда и проведение экспериментов возможно только в зимнее время и только в местности с холодными зимами.Наиболее близкой к изобретению является установка для моделирования воздействия льда на гидротехнические сооружения и для исследования льда, включающая бассейн и ледяное поле. Лед получается путем распыления над водой измельченного снега. При попадании на лед частиц снега получается моделированный лед 123.Недостатком установки является невозможность создания условий моделирования, достаточно близких к натурным, так как моделированный л д по своим прочностным свойствамидентичен натурному.Цель изобретения - созданиевий моделирования близких к натпутем устранения отмеченных недостатков.Поставленная цель достигаетсятем, что установка снабжена жесткимкаркасом в виде пространственнойрамы, расположенной в бассейне иимеющей тяги с упругими элементами.и прижимными шайбами, между которымирасположено ледяное поле.На чертеже показана установка15 для моделирования воздействия льдана гидротехнические сооружения, поперечный разрез.Установка включает бассейн 1, наполненный водой 2, ледяное поле 3,20 жесткий каркас 4, ригель 5, тяги б,упругие элементы 7, прижимные шайбы 8,модель сооружения 9, тяговыйтрос 10, направляющие 11, каретки 12Работает установка следующим25 образом,После образования ледяного поляв бассейне 1 перед испытанием моделиуровень воды в нем понижается и ледяное поле 3, заключенное в прижимные30 шайбы 8, промораживается до приоб817131 Формула изобретения ретения заданной прочности. При этомвступают в работу упругие элементы 7,усилие от которых воспринимаетсяригелем 5 жесткого каркаса 4,По мере приложения нагрузки к тяговому тйсу 10 модель сооружения 9при помощи направляющих 11 и каретки12 поступательно продвигается сквозьледяное поле 3, прорезая и деформируя последнее. По мере деформации ледяного поля 3 включаются в работуупругие элементы 7, которые растягиваются при вертикальной деформацииледяного поля и через тяги б передаютусилие на нижний ригель 5 жесткогокаркаса 4, при этом жесткий каркас 4остается неподвижным. Тем самым 15создаются дополнительные усилия,имми.тирующие увеличение выталкивающейсилы воды как упругого основанияпропорционально линейному масштабумоделирования. В связи с этим достигается равенство относительно перемещения ь /Ь,где Ь - толщина ледяногополя, и последнее разрушается засчет смятия без потери устойчивости,что соответствует картине разрушения 25ледяного поля в натурных условиях,При моделировании должно бытьвыполнено условиеУИ 78Е (1) ггде Е и Е - модули деформации льдасобственно модели и натуры.Здесь возможны два пути моделирования:.,первый - не менять плотность 35воды г: гтогда получимЬ 3 Ь, Е = Х Егде Х - линейный масштаб моделирования.Отсюда видно, что модуль. деформации льда должен быть УМеньшен,пропорционально линейному масштабу. Соотношение усилий, вызывающих потерюустойчивости на модели и в натуре,будет иметь видР = Л Р3 мОтсюда следует, что прочность льда 50на сжатие должна быть уменьшена пропорционально линейному масштабу.Однако, опыт показывает, что применение структурно-модулированногольда, в котором уменьшен модуль деформации, имеет низкую прочностьтолько при изгибе, снижение прочности на сжатие происходит в меньшихпределах; Это приводит к нарушениюравенстваи бОиР Ргде Р и Р - усилия при разрушениичза счет смятия и потериустойчивости, б 5 Поэтому указанный выше способмоделирования применим при Р/Ъэ,когда РР и наблюдается разрушем мние за счет смятия, хотя последнееравенство не имеет места,Если не менять упругих свойствструктурно-моделированного льда,т.е.Е = Е,то в этом случае возникает техмническая трудность выполнения критериев подобия, так как должно бытьвыполнено условие ум: у ХНазовем данное условие моделированием по "весовому" или "гравитационному" подобию.Для моделирования с выполнениемэтого условия и служит укаэанноегравитационное устройство, позволяющее создать дополнительные усилияна ледяное поле. Эти усилия имитируют увеличение выталкивающих силводы. Изменение величины выталкивающих сил в данном случае эквивалентно увеличению удельного веса. водыи льда, что и позволяет выполнитькритерий 3 = 4 Х .В результате использованияизобратения в лабораторных условияхполучается лед, прочностные свойствакоторого идентичны натурномуИспользование предлагаемой установки в связи с проводимыми экспериментальными исследованиями по опрецелению воздействия льда на морскиегидротехнические сооружения, расположенные на акваториях замерзающихморей, в частности морские нефтегазопромышленные сооружения,Изучение же воздействия ледяныхполей на сооружения в натурных условиях достаточно сложно и потребовалобы строительства дорогостоящегоэкспериментального ледостойкогооснования. Экономическую эффективность использования предлагаемого устройства в денежном выражении в данный момент определить не представляется возможным, поскольку в Советском Союзе ледостойких оснований до сих пор не воздвигалось, однако по зарубежным данным стоимость подобного сооружения составляет порядка 20 млн.долларов,Установка для моделирования воздействия льда на гидротехнические сооружения, включающая бассейн и ледяное поле, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью создания условий моделирования, близких к натурным, она снабжена жестким, каркасом в виде пространственной рамы, расположенной в бассейне и имеющей тяги с упругими элементами и прижимными шайбами, между которыми расположено ледяное поле.817131 1 п Сапаба, 1 арега 1 О 1 1 сб, Саг 9 агу,Сапаба, 1977, р.27,2. Лавров В.В. Деформация и прочность льда, 1969. с. 191. оставитель Л. Ваксенбургехред М.Рейвес Корректор О. Билак Редактор Лысогор е каз 1265/36 уираж 693 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и113035, Москва, Ж, Раушсилиал ППП "Патент 1, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. 6 говба 1 а К.В. се Епапеег 1 по Уог оГГовпоге ресго 1 еца .Ехр 1 огайоп

Смотреть

Заявка

2845197, 27.08.1979

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГОЗНАМЕНИ ИНЖЕНЕРНО СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИ-ТУТ ИМ. B. B. КУЙБЫШЕВА

ВЕРШИНИН СТАНИСЛАВ АЛЕКСАНДРОВИЧ, УПОРОВ АЛЕКСАНДР ВЛАДИМИРОВИЧ, ЧЕРУШЕВ АЛЕКСАНДР ГЕОРГИЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: E02B 1/02

Метки: воздейст-вия, гидротехнические, льда, моделирования, сооруже-ния

Опубликовано: 30.03.1981

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-817131-ustanovka-dlya-modelirovaniya-vozdejjst-viya-lda-ha-gidrotekhnicheskie-sooruzhe-niya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Установка для моделирования воздейст-вия льда ha гидротехнические сооруже-ния</a>

Похожие патенты